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Die
Erfindung betrifft eine Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug,
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Klimaanlagen
werden in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um den Fahrzeuginnenraum auf
eine für die
Fahrzeuginsassen angenehme Temperatur zu bringen bzw. diese zu halten.
Nach den jeweiligen Erfordernissen kann die Kraftfahrzeugklimaanlage
dabei wirken, um die Luft in dem Kraftfahrzeuginnenraum zu erwärmen und/oder
zu kühlen.
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Um
zu vermeiden, dass der in den Fahrzeuginnenraum einzuleitende Frischluftstrom
Feuchtigkeit enthält
bzw. um auch bestimmte Bauteile der Klimaanlage vor Feuchtigkeit
zu schützen,
sind Wasserabscheidungseinrichtungen notwendig. Da in den heutzutage
gängigen
Kraftfahrzeugen üblicherweise auf
eine fahrzeugseitige Wasserabscheidung vor der Klimaanlage verzichtet
wird, muss abgeschiedenes Wasser möglichst früh wieder aus der Klimaanlage geführt werden.
Aus dem Stand bekannte Einrichtungen weisen hierzu in der Regel
nur einen Durchbruch im Rohbau auf, so dass Wasser aus verschiedenen Gehäuseteilen
anlagenintern zusammengeführt
werden muss.
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Da
der Filterbereich der Klimaanlage meist tiefer sitzt als der Verdampfer,
muss das abgeschiedene Wasser über
einen separaten Kanal oder einen Bypass in Richtung eines Kondenswasserablaufs
geleitet werden. Dies ist konstruktiv aufwendig bzw. erfordert Bauraum.
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Eine
einfache Zusammenführung
von zwei oder mehreren Wasserabläufen über Gehäusetrennungen
hinweg ist daher wünschenswert.
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Daher
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klimaanlage
für ein
Kraftfahrzeug zur Verfügung
zu stellen, bei welcher auf konstruktiv einfache Art und Weise eine
effektive Wasserabscheidung erzielt werden kann.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug
mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den
Unteransprüchen
definiert.
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Erfindungsgemäß wird eine
Klimaanlage, insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, bereitgestellt, bei welcher eine Vielzahl von
Funktionseinheiten in einem Luftströmungspfad angeordnet ist, wobei
die Funktionseinheiten zumindest teilweise von jeweiligen Gehäusen umgeben
sind, wobei die Vielzahl von Funktionseinheiten zumindest ein Gebläse, ein
Filter und einen Verdampfer umfasst. Gemäß der Erfindung ist zumindest
ein erstes Gehäuse
der jeweiligen Gehäuse
mit einem Verbindungselement zum Ableiten von Kondenswasser und
zum direkten dichten Verbinden des ersten Gehäuses über das Verbindungselement
mit einem zweiten Gehäuse
der jeweiligen Gehäuse
versehen. Durch die erfindungsgemäße Konfiguration wird ermöglicht,
zwei oder auch mehrere Wasserabläufe über Gehäusetrennungen hinweg
zusammenzuführen,
wodurch eine effektive und konstruktiv einfache Wasserabscheidung
realisiert wird. Es ist darüber
hinaus auch kein stetiges Gefälle
zwischen einem Lufteintritt der wasserführenden Luft in die Klimaan tage
und dem Kondenswasseraustritt notwendig, welche Konfiguration sehr
bauraumintensiv ist, so dass gemäß der Erfindung
auch eine bessere Bauraumausnutzung erzielt wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weist
das Verbindungselement einen Stutzen auf.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Verbindungselement als Tülle
ausgebildet.
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Vorzugsweise
ist an dem Verbindungselement eine Dichtung, insbesondere ein O-Ring,
vorgesehen.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das zweite Gehäuse,
welches mit dem ersten Gehäuse
verbindbar ist, eine Öffnung
auf, um das Verbindungselement darin aufzunehmen. Das Einbringen
des Kondenswasserstutzens mit Dichtung oder der Tülle oder
eines ähnlich gestalteten
Bauteils, das bei der Montage mit einem zweiten Bauteil, hier mit
der Öffnung
des weiteren Gehäuses,
eine dichte Verbindung herstellt, ermöglicht es auf einfache und
effektive Weise, die Wasserabscheidung in der Klimaanlage vorzusehen.
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Vorzugsweise
ist die Öffnung
mit einem Stutzen versehen, in welchen das Verbindungselement einführbar ist.
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Noch
bevorzugter ist die Öffnung
verschließbar.
Hierdurch kann der Wasserstrom, der zu einem Kondenswasserablauf
geführt
wird, geregelt bzw. gesteuert werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Öffnung
mit einer Klappe versehen, welche zum Öffnen und Schließen der Öffnung ausgebildet
ist.
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In
noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in dem Gehäuse, welches
das Verbindungselement aufweist, ein Filter und/oder ein Gebläse, insbesondere
eine Filter-Gebläse-Einheit,
angeordnet.
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Darüber hinaus
ist das zweite Gehäuse,
welches mit dem ersten Gehäuse
zu verbinden ist, gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ein Verteilergehäuse,
welches einen Kondenswasserablauf aufweist. Gemäß der Ausführungsform wird eintretendes
Wasser noch vor dem Filter erfasst und auf einem kurzen Weg in das
Verteilergehäuse eingeleitet,
wo es dem Kondenswasserablauf zugeführt wird. Das Wasser wird vor
Erreichen des Gebläsebereichs
abgeleitet und somit kann das Wasser nicht den Gebläsemotor
beschädigen
bzw. negativ beeinflussen. Auch wird durch diese Konfiguration ein
Mitreißen
des Wassers in den Luftstrom, der zu dem Verdampfer zugeführt wird,
minimiert bzw. vollständig
unterbunden und ein Bypass für
die Luft im Bereich des Verdampfers ist überflüssig.
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Vorzugsweise
ist in oder an dem Verteilergehäuse
ein Verdampfer angeordnet.
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Besonders
bevorzugt ist es, wenn das Verbindungselement an dem ersten Gehäuse bezüglich des
Lüftströmungspfads
vor dem Filter angeordnet ist.
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Auch
ist bevorzugt, wenn das Verbindungselement und die mit einem Stutzen
versehene Öffnung des
zweiten Gehäuses über einen
Bajonettverschluss verbindbar sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache
Montage bzw. Demontage im Servicefall.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist hinter der Öffnung
in dem Gehäuse
ein Labyrinth vorgesehen.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Verbindungselement zumindest ein Eingriffselement auf,
welches in eine entsprechend in dem ersten Gehäuse vorgesehen Öffnung eingreift
bzw. einrastet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Gebläse-Filter-Funktionseinheit einen
Filter und ein Gebläse
auf. Vorzugsweise ist der Filter in einem ersten Gehäuseteil
und das Gebläse
in einem zweiten Gehäuseteil
angeordnet. Vorzugsweise sind das erste und zweite Gehäuseteil über das
Verteilergehäuse
miteinander verbunden.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist unterhalb des ersten Gehäuseteils
eine Wanne angeordnet, welche aus dem Filter abgeschiedene Schmutzpartikel
und Wasser sammelt und aus der Klimaanlage bzw. aus der Karosserie
abführt.
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Vorzugsweise
ist die Wanne mit einem Deckel des ersten Gehäuseteils über einen Stutzen verbunden.
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Vorzugsweise
umfasst die Klimaanlage weiterhin zumindest eine Heizeinrichtung
zum Erwärmen
des Luftstroms und/oder einen elektrischen Zuheizer und/oder ein
Expansionsventil.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 schematische
Ansicht der Wasser- und Luftführung
gemäß dem Stand
der Technik;
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2 schematische
Ansicht einer Verbindung von zwei Gehäuseteilen gemäß einer
Ausführungsform;
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3 eine
Schnittansicht der Verbindung von zwei Gehäuseteilen von 2;
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4 eine
Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Verbindung von
zwei Gehäuseteilen;
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5 eine
Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Verbindung von
zwei Gehäuseteilen;
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6A bis 6C jeweilige
Darstellungen der Zusammenbauschritte der Gehäuseteile;
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7 eine
Vorderansicht einer Gebläse-Filter-Funktionseinheit;
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8 eine
Rückansicht
der Gebläse-Filter-Funktionseinheit
von 7; und
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9 eine
perspektivische Ansicht einer Wanne gemäß einer Ausführungsform.
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1 zeigt
eine schematische Ansicht der Wasser- und Luftführung durch Funktionseinheiten einer
Klimaanlage 1 gemäß dem Stand
der Technik. Die in 1 dargestellten Funktionseinheiten
umfassen ein Filter 2, ein Gebläse 3 und einen Verdampfer 4,
welcher an einem Verteilergehäuse 5,
welches mit einem Kondenswasserablauf 6 versehen ist, angeordnet
ist. Die Klimaanlage 1 kann darüber hinaus als weitere Funktionseinheiten
einen Heizer, einen elektrischen Zuheizer, einen Kompressor, einen
Kondensator und ein Expansionsventil aufweisen, welche hier nicht
dargestellt sind. Der Luftstrom L tritt in der hier dargestellten
Anordnung gemäß dem Stand
der Technik in das Filter 2 ein, und wird über das
Gebläse,
welches z. B. als liegende Welle ausgebildet ist, dem Verdampfer 3 zugeführt. Die
Führung
des Wasserstroms W verläuft
dagegen durch das Filter 3 über einen Bypass 7 zu
dem Verteilergehäuse 5,
wo das Wasser über
den Konsenswasserablauf 6 aus dem Kreislauf der Klimaanlage 1 abgeleitet
wird.
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2 zeigt
eine schematische Ansicht einer Verbindung von zwei Gehäuseteilen
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Ein erstes Gehäuse 8 einer
kombinierten Gebläse-Filter-Funktionseinheit wird
dabei über
ein Verbindungselement 9 mit einem zweiten Gehäuse 10,
welches in der Ausführungsform
ein Verteilergehäuseelement
ist, verbunden. Das Verbindungselement 9 ist entlang einer
unteren Gehäuseseite
des ersten Gehäuses 8 angefügt.
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3 zeigt
eine Schnittansicht der Verbindung der zwei Gehäuseteile von 2,
wobei ein Ausschnitt vergrößert dargestellt
ist, welcher in 2 durch einen gestrichelten
Kreis gekennzeichnet ist. Die senkrechte gestrichelte Linie, welche
in 3 gezeigt ist, kennzeichnet schematisch die Grenze zwischen
der Filter-Gebläse-Funktionseinheit
(auf der rechten Seite) und dem Verteilerbereich (auf der linken
Seite). Das Verbindungselement 9 weist an einem Endabschnitt 11 einen
Stutzen 12 auf, welcher an seinem äußeren Umfang mit einer Dichtung 13 in Form
eines O-Rings versehen ist. Das zweite Gehäuse 10 weist eine Öffnung 14 auf,
welche ebenfalls mit einem Stutzen 15 versehen ist. Der
Stutzen 12 des Verbindungselements 9 weist einen
geringfügig
kleineren Durchmesser als der Stutzen 15 des zweiten Gehäuses 10 auf,
so dass er in den Stutzen 15 einführbar ist und mittels des O-Rings
dichtend an dessen Innenwand anliegt.
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4 zeigt
eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Verbindung von
zwei Gehäuseteilen,
welche im Wesentlichen der in 3 gezeig ten
Ausführungsform
entspricht, wobei aber zusätzlich
eine Klappe 16 zum Öffnen
und Schließen der Öffnung 14 an
dieser vorgesehen ist. Die durchgezogene Linie zeigt dabei den geschlossenen
Zustand, wohingegen die gestrichelte Linie den geöffneten
Zustand zeigt, in welchem die Klappe 16 in den Gehäuseinnenraum
des zweiten Gehäuses 10 hineinragt.
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5 zeigt
eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Verbindung von
zwei Gehäuseteilen,
welche sich von der in 4 gezeigten Ausführungsform
dadurch unterscheidet, dass hier keine Klappe 16 zum Öffnen und
Schließen
der Öffnung 14 vorgesehen
ist, sondern ein Labyrinth 17, welches als Drossel für den Wasserstrom
W wirkt.
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6A bis 6C zeigen
eine Darstellung des Zusammenbaus des ersten Gehäuses 8 mit dem zweiten
Gehäuse 10 und
dem Verbindungselement 9. In 6A ist
dabei der demontierte Zustand dargestellt. Bei der Montage wird
zuerst das Verbindungselement 9 an das erste Gehäuse 8 angesetzt, und
dann werden, wie in 6B dargestellt ist, das erste
Gehäuse 8 und
das Verbindungselement 9 in der Z-Richtung gefügt. Hierzu
sind an dem ersten Gehäuse 8 Eingriffselemente 18 vorgesehen,
welche beim Zusammenfügen
in entsprechende Öffnungen 19 des
Verbindungselements 9 eingreifen bzw. darin einrasten.
Nach dem Zusammenfügen
des ersten Gehäuses 8 und
des Verbindungselements 9 wird das Verbindungselement 9 mit
dem zweiten Gehäuse über einen
Bajonettverschluss 20 auf einfache Art und Weise mit diesem
verbunden.
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7 zeigt
eine Vorderansicht einer Gebläse-Filter-Funktionseinheit 21 gemäß einer
Ausführungsform,
welche einen in einem ersten Gehäuseteil 22 der
Gebläse-Filter-Funktionseinheit 21 angeordneten
Filter 4 zum Filtern der durch das abströmseitig des
Filters 4 liegende, in einem zweiten Gehäuseteil 23 untergebrachte
Gebläse 3 angesaugten
Frischluft oder Umluft aus dem Fahrgastraum aufweist. Die durch
den Filter 4 hindurchtretende Luftströ mung wird dabei über das
Verteilergehäuse 5 zu
dem Gebläse 3 geleitet,
von welchem es dann wiederum weiter zu einem Verdampfer (hier nicht
dargestellt) geführt
wird. Insbesondere, wenn die Klimaanlage 1 im Frischluftbetrieb
arbeitet, bei der Außenluft
in die Klimaanlage 1 angesaugt wird, ist es wichtig, Wasser und
Schmutzpartikel aus der Luftströmung
zu entfernen, bevor die Luftströmung
durch das Gebläse 3 geleitet
wird, damit dieses nicht beschädigt
wird.
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Daher
ist gemäß der Ausführungsform
unterhalb des Filters 2 bzw. unterhalb des ersten Gehäusesteils 22,
in welchem der Filter 2 untergebracht ist, eine Wanne 24 vorgesehen.
Die Unterseite des ersten Gehäuseteils 22 ist
mit einem Deckel 25 versehen. In dem Deckel 25 werden
Schmutzpartikel und Wasser aufgefangen, welche aus der Luftströmung abgeschieden
werden, wenn diese den Filter 2 passiert. Der Deckel 25 ist
mit einer nicht dargestellten Öffnung
versehen, die als Wasserablauf dient. Unterhalb der Öffnung ist
an dem Deckel 25 ein ebenfalls nicht dargestellter Stutzen
vorgesehen, welcher in die Wanne 24 führt, um das in dem Deckel 25 aufgefangene
Wasser und Schmutzpartikel in die Wanne 24 zu leiten. Die
Wanne 24 ist wiederum mit einer Öffnung 26 versehen,
an welcher ein nach außen
abragender halbkreiszylinderförmig
ausgebildeter Ablaufstutzen 27 angeformt ist. An den Ablaufstutzen 27 ist beispielsweise
ein nicht dargestellter Schlauch anschließbar, der das aufgesammelte
Wasser und Schmutzpartikel aus der Klimaanlage 1 und aus
der Karosserie des Kraftfahrzeugs heraus ableitet. In der Ausführungsform
ist darüber
hinaus ein zusätzlicher Bypass-Kanal 28 zum
Ableiten von Wasser und Schmutzpartikeln aus dem ersten Gehäuseteil 22,
in welchem der Filter 2 untergebracht ist, vorgesehen.
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8 zeigt
eine Rückansicht
der Gebläse-Filter-Funktionseinheit 21 von 7.
Das erste Gehäuseteil 22 ist
mit dem zweiten Gehäuseteil 23 über das
Verteilergehäuse 5 verbunden.
In dem ersten Gehäuseteil 22 wird
ein Filter, welcher hier nicht dargestellt ist, untergebracht, der – wie oben
bereits beschrieben – eine
Luftströmung
im Frischluftbetrieb oder im Umluftbetrieb von Wasser und Schmutzpartikeln
befreit, bevor sie in das zweite Gehäuseteil 23 eintritt,
in welchem das Gebläse,
welches ebenfalls hier nicht dargestellt ist, untergebracht ist.
An dem zweiten Gehäuseteil 23 ist
eine Öffnung 29 vorgesehen, über die
aus dem Gebläse
austretende Luftströmung über das
Verteilergehäuse 5 zu
einem ebenfalls nicht dargestellten Verdampfer geleitet wird. Unterhalb
des ersten Gehäuseteils 22 ist
die Wanne 24 angeordnet, um Schmutzpartikel und Wasser,
die aus der durch den Filter (nicht dargestellt) hindurchtretenden
Luftströmung
abgeschieden werden, auf die oben in Zusammenhang mit 7 beschriebene Art
und Weise zu sammeln und erst aus der Klimaanlage 1 und
dann aus der Karosserie des Fahrzeugs abzuleiten. Wie in der Figur
erkannt werden kann, ist die Wanne 24 etwas breiter ausgebildet
als die Unterseite des ersten Gehäuseteils 22, so dass
zwischen einer Außenwand 30 des
ersten Gehäuseteils 22 und einer
Seitenwand 31 der Wanne 24 ein Abstand D besteht,
welcher zur Montage der Wanne 24 an dem ersten Gehäuseteil 22 dient.
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9 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Wanne 24 gemäß einer
Ausführungsform,
welche bei der Gebläse-Filter-Funktionseinheit 21 von 7 eingesetzt
wird. Die Wanne 24 weist einen umlaufenden Randabschnitt 32 und
einen Boden 33 auf. Der Boden 33 weist darüber hinaus
einen ersten und einen zweiten geneigten Abschnitt 34, 34' auf, welche gemeinsam
im Wesentlichen eine V-Form bilden. An einem Übergangsbereich 35,
an welchem die zwei geneigten Abschnitte 34, 34' in einem Winkel
aufeinandertreffen, und welcher die tiefste Stelle des Bodens 33 bildet,
ist eine halbkreiszylinderförmig
ausgebildete erste Ablaufrinne 36 angeformt, die zu der Öffnung 26 führt. An
der Öffnung 26 mündet die
erste Ablaufrinne 36 in einen ebenfalls halbkreiszylindrisch ausgebildeten
Ablaufstutzen 27, über
welchen Wasser und Schmutzpartikel aus der Wanne 24 abgeleitet
werden.
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Darüber hinaus
ist in dem geneigten Abschnitt 34 eine zweite Ablaufrinne 38 ausgebildet, welche
sich von einer Öffnung 37 an
einem ersten Ende 39 bis in die erste Ablaufrinne 36 an
einem zweiten Ende 40 erstreckt bzw. an dem zweiten Ende 40 in
die erste Ablaufrinne 36 mündet. Die Öffnung 37 ist vorgesehen,
um den oben bereits in Zusammenhang mit 7 beschriebenen,
jedoch nicht dargestellten Stutzen des Deckels 25 aufzunehmen, über welchen
das in dem Deckel 25 aufgefangene Wasser und Schmutzpartikel
in die Wanne 24 geleitet wird. Durch Vorsehen der Wanne 24 können somit Schmutzpartikel
und Wasser aus einer Luftströmung, die
durch die Gebläse-Filter-Funktionseinheit 21 hindurch
geleitet wird, abgeführt
werden bzw. aus der Klimaanlage 1 entfernt werden, bevor
die Luftströmung
in das Gebläse 3 der
Gebläse-Filter-Funktionseinheit 21 eintritt.
Diese Anordnung bewahrt das Gebläse 3 vor
möglichen
durch Wasser und Schmutzpartikel verursachten Schäden.
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Insgesamt
betrachtet kann mit der erfindungsgemäßen Klimaanlage 1 auf
konstruktiv einfache jedoch effektive Art und Weise eine Wasserabscheidung
durch Zusammenführen
von zwei Wasserabläufen über die
Gehäusetrennungen
hinweg erzielt werden.
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- 1
- Klimaanlage
- 2
- Filter
- 3
- Gebläse
- 4
- Verdampfer
- 5
- Verteilergehäuse
- 6
- Kondenswasserablauf
- 7
- Bypass
- 8
- erstes
Gehäuse
- 9
- Verbindungselement
- 10
- zweites
Gehäuse
- 11
- Endabschnitt
- 12
- Stutzen
des Verbindungselements
- 13
- Dichtung
- 14
- Öffnung
- 15
- Stutzen
des zweiten Gehäuses
- 16
- Klappe
- 17
- Labyrinth
- 18
- Eingriffselement
- 19
- Öffnung des
Verbindungselements
- 20
- Bajonettverschluss
- 21
- Gebläse-Filter-Funktionseinheit
- 22
- erstes
Gehäuseteil
- 23
- zweites
Gehäuseteil
- 24
- Wanne
- 25
- Deckel
- 26
- Öffnung
- 27
- Ablaufstutzen
- 28
- Bypass-Kanal
- 29
- Öffnung
- 30
- Außenwand
- 31
- Seitenwand
- 32
- Randabschnitt
- 33
- Boden
- 34,
34'
- geneigte
Abschnitte
- 35
- Übergangsbereich
- 36
- erste
Ablaufrinne
- 37
- Öffnung
- 38
- zweite
Ablaufrinne
- 39
- erstes
Ende
- 40
- zweites
Ende
- D
- Abstand